б

Рис. 9.15. Схема розподілу концентрації дифузанту, що генерується середовищем в атомарному стані (а) і утворюється внаслідок обмінної реакції з основою (б):

/— насичене середовище; 2— адсорбований шар; З — насичений метал; С,, С:, С, — концентрації дифузанту в насиченій фазі, в адсорбованому шарі і на поверхні поділу; йс і 5, — товщини концентраційного примежового і адсорбованого шарів

конструкційний метал утворюють кілька сполук, то в окремих ділянках виділяються сполуки різного складу. При певній їх концентрації ґратки твердих розчинів перебудовуються в ґратки цих сполук. При цьому вже в кінетичний період межа сполука—твердий розчин пересувається шляхом утворення на окремих ділянках пересиченого твердого розчину, тобто вона пересувається усереднено. Після утворення щільного шару сполуки відбувається масоперенесення до основного металу крізь шар сполуки.

У випадку обмеженої розчинності системи елемент покриття—основа досягнення концентрації насичення призводить до перебудови кристалічної ґратки твердого розчину.

У практиці дифузійного насичення розраховують ефективний коефіцієнт дифузії, як правило, для багатокомпонентного сплаву. При цьому використовують феноменологічне рівняння Фіка. Згідно з першим законом Фіка, потік елемента в часі крізь одиницю площі поверхні можна подати так:

Адх

де сіт/А — кількість елемента сіт, що продифундував за час А через одиницю площі; /) — коефіцієнт дифузії; дС/дх — градієнт концентрації в напрямку дифузії; х — координата в напрямку потоку.